(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極活物質の塗工部と未塗工部を有する電極材料をロールプレスした電極材料を切断する電極材料用スリッター設備であって、
スリッターと、前記スリッターの前後に設けられたガイドロールと、前記ガイドロールと前記スリッターとの間であって前記スリッターの前後又は何れか一方に設けられ、前記電極材料に生じる張力により前記塗工部にロール面が当たるように弾性変形する弾性ガイドロールとを有することを特徴とする電極材料用スリッター設備。
【請求項２】
請求項１において、
前記スリッターの前後に設けられた前記ガイドロールのうち前記スリッターの前に設けられたガイドロールは、前記電極材料を幅方向に伸ばすガイドロールが用いられていることを特徴とする電極材料用スリッター設備。
【請求項３】
電極活物質の塗工部と未塗工部を有する電極材料をロールプレスし、ロールプレスされた前記電極材料を切断して電極材を製造する電極材製造設備であって、
電極材料用ロールプレス設備と電極材料用スリッター設備とが別個に設けられており、
前記電極材料用ロールプレス設備は、
前記電極材料をロールプレスするロールプレス機本体と、前記ロールプレス機本体の入側に設置され、前記電極材料がコイル状に巻回されたプレス前コイルを装着する巻出機と、前記ロールプレス機本体の出側に設置され、ロールプレス後の前記電極材料を巻回しプレス後コイルとする巻取機を備え、前記ロールプレス機本体でロールプレス後の前記電極材料を前記巻取機まで搬送する過程で用いられる全てのガイドロールを、前記電極材料に生じる張力により弾性変形する弾性ガイドロールとしたものであり、
前記電極材料用スリッター設備は、
スリッターと、前記スリッターの前後に設けられたガイドロールと、前記ガイドロールと前記スリッターとの間であって前記スリッターの前後又は何れか一方に設けられ、前記電極材料に生じる張力により前記塗工部にロール面が当たるように弾性変形する弾性ガイドロールとを備えたものであることを特徴とする電極材製造設備。
【請求項４】
電極活物質の塗工部と未塗工部を有する電極材料をロールプレスし、ロールプレスされた前記電極材料を切断して電極材を製造する電極材製造設備であって、
電極材料用ロールプレス設備と電極材料用スリッター設備とが別個に設けられており、
前記電極材料用ロールプレス設備は、
前記電極材料をロールプレスするロールプレス機本体と、前記ロールプレス機本体の入側に設置され、前記電極材料がコイル状に巻回されたプレス前コイルを装着する巻出機と、前記ロールプレス機本体の出側に設置され、ロールプレス後の前記電極材料を巻回しプレス後コイルとする巻取機を備え、前記ロールプレス機本体でロールプレス後の前記電極材料を前記巻取機まで搬送する過程で用いられる全てのガイドロールを、前記電極材料に生じる張力により弾性変形する弾性ガイドロールを主たるガイドロールとし、残りのガイドロールとして前記電極材料の幅方向に電極材料を伸ばすガイドロールとしたものであり、
前記電極材料用スリッター設備は、
スリッターと、前記スリッターの前後に設けられたガイドロールと、前記ガイドロールと前記スリッターとの間であって前記スリッターの前後又は何れか一方に設けられ、前記電極材料に生じる張力により前記塗工部にロール面が当たるように弾性変形する弾性ガイドロールとを備えたものであることを特徴とする電極材製造設備。
【請求項５】
請求項１または２において、
前記弾性ガイドロールは、少なくとも表面がスポンジ状の物質で構成されたガイドロールであることを特徴とする電極材料用スリッター設備。
【請求項６】
請求項３または４において、
前記弾性ガイドロールは、少なくとも表面がスポンジ状の物質で構成されたガイドロールであることを特徴とする電極材製造設備。
【請求項７】
請求項５において、
前記スポンジ状の物質で構成されたガイドロールは、凸クラウンのロール形状を有することを特徴とする電極材料用スリッター設備。
【請求項８】
請求項６において、
前記スポンジ状の物質で構成されたガイドロールは、凸クラウンのロール形状を有することを特徴とする電極材製造設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極材料用スリッター設備および電極材製造設備に係り、特に、ロールプレスした後の電極材料をスリット加工する電極材料用スリッター設備とそれを備えた電極材製造設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムイオン電池、キャパシタ等の正極や負極の電極材料は、アルミ箔、銅箔など（金属箔集電体）の帯状の基材の両面に電極活物質を塗工したものである。また、活物質の密度を上げ且つ均一の厚みとなるように電極材料はロールプレス設備を通してロールプレス（圧縮加工）される。電極材料は、基材の幅方向の両側部分には、電力を入出力するタブを溶接する部分を確保するために活物質が塗工されていない未塗工部が設けられる。ロールプレスされた電極材料はスリッターを用いて塗工部の幅方向中心位置で長手方向に沿って切断される。
【０００３】
また、電極材料の製造効率を高めるために、基材上にその長手方向に延びる電極活物質の塗工部を基材の幅方向に間隔をおいて複数本形成したシートを、プレスロールに通して、複数本の塗工部を一度にロールプレスし、シートの搬送過程で、複数の切断刃を有するスリッターを用いて、シートを切断する技術が提案されている。切断は、各塗工部間の活物質未塗工部の幅方向中心位置と各塗工部の幅方向中心位置で切断することで行われる。複数本に切断された後の電極シートは、塗工部の領域と、塗工部に沿って電極シートの幅方向片側に偏在する未塗工部の領域とからなる。塗工部は、電極として、未塗工部は、集電用タブを取り付けるために使用される。
【０００４】
ロールプレス加工は、理想的には、基材となる箔が圧延されないようにして活物質のみ圧縮加工するものである。しかし、実際には、ロールプレス設備にて圧縮加工する際、基材となる箔が若干圧延される。一方、上述したように、電極材料は、基材の幅方向の両側部分や塗工部間には、活物質の未塗工部が設けられている。このため、活物質の塗工部と未塗工部を有する電極材料をロールプレスすることになる。このような電極材料をロールプレスすると、塗工部のみ荷重がかかり塗工部の箔のみ圧延（延伸）されることになる。このとき、未塗工部の箔は圧延（延伸）されないので、塗工部と未塗工部に電極材料の長手方向に長さの差が生じる（電極材料の幅方向において電極材料の長手方向に伸び差が生じる）。このような長さの差が生じると、電極材料に皺が発生する要因となる。
【０００５】
すなわち、ロールプレスにより箔が伸びた塗工領域と箔が伸びない未塗工領域が存在する場合には、ロールプレス後の電極材料を搬送する際、未塗工部にのみ搬送張力がかかり塗工部に張力がかからないため、塗工部にたるみが生じる。また、塗工部と未塗工部の伸びの差から塗工部と未塗工部の境界部近傍に皺が発生する。このような伸びの差は、流れ方向と幅方向の両方に発生する。
【０００６】
従来、電極材料をロールプレスして搬送する際に、未塗工部に生じる皺の度合や進行などを抑制するために、特許文献１や特許文献２など技術が提案されている。特許文献１では、電極材料（シート）をロールプレスする前にシートを各塗工部の間（未塗工部）で切断（分断）し、その後、分断されたシートを共通のプレスロールに通してロールプレスするようにしている。また、特許文献２では、電極材料（シート）をロールプレスし、プレスロールの下流の最初のガイドロールに至る前にスリッターにより少なくとも各塗工部間の位置でシートを複数に切断（分断）するようにしている。
【０００７】
何れの技術においても、複数の塗工部と未塗工部を有する電極材料（シート）をロールプレスにかけた場合の未塗工部に生じる皺や亀裂発生を抑制するために有効である。
【０００８】
なお、シート状材料を切断する場合、シートに対して適度な張力が付与されるようにシートカッター（スリッター）の前後にシートの張力を制御するローラが設けられている（例えば、特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開２０１０／２６７８４号公報
【特許文献２】特許第５２２８１３３号公報
【特許文献３】特開２０１１‐１８３４６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１や特許文献２では、ロールプレスされた電極材料の搬送の際の皺や亀裂発生などの抑制を課題としている。しかしながら、未塗工部に生じる皺や塗工部に生じるたるみは、シートを切断する際にも問題となる。特許文献３ではシートにかかる張力が適度になるようにしてシートを切断しているが、シート幅方向においてシートの長手方向の伸び差により生じる塗工部のたるみや未塗工部の皺について考慮されていない。シート全体で見て適度に張力が付与されていたとしても、たるみが生じている塗工部や皺が生じている未塗工部をスリッターで切断すると、シートを切断できなかったり、バリやカエリが生じたり、切断不良が生じる。
【００１１】
特に、特許文献１や特許文献２では、ロールプレス設備内にスリッターを配置する構成となっているが、この場合、スリッターにおける刃物の摩耗や何らかの原因によりスリッター設備をメインテナンスする必要が生じた場合、スリッター設備の運転を停止させることになる。この場合、ロールプレスに問題がなくてもロールプレス設備を停止させることになり、運転停止・再開時に製品として使用できない材料が発生するなどの問題が生じる。このため、スリッターをロールプレス設備内に設けないようにする、すなわち、ロールプレス設備とスリッター設備を別々に設置することが望ましい。この場合、ロールプレス後の電極材料を搬送できたとしても、スリッター設備における電極材料の切断の課題が残る。特に、従来は、搬送、加工出来るレベルでの未塗工部、塗工部の伸び差を許容値としてきたが、近年、高圧縮率の要求が強く、搬送、切断がより重要な課題となっている。
【００１２】
本発明の目的は、電極活物質の塗工部と未塗工部を有する電極材料（シート）をロールプレスした電極材料を切断する電極材料用スリッター設備において、ロールプレスにより材料長手方向の延伸量の差が材料幅方向において生じても、バリやカエリの発生を抑制して電極材料を切断することができる電極材料用スリッター設備及びそれを備えた電極材製造設備を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、電極活物質の塗工部と未塗工部を有する電極材料（シート）をロールプレスした電極材料を切断する電極材料用スリッター設備において、スリッターの前後に設けられるガイドロールとスリッターとの間であって、スリッターの前後又は何れか一方に、電極材料（シート）に生じる張力により塗工部にロール面が当たるように弾性変形する弾性ガイドロールを別に設けたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、電極活物質の塗工部と未塗工部を有する電極材料（シート）をロールプレスし、ロールプレスされた電極材料を切断して電極材を製造する電極材製造設備において、電極材料用ロールプレス設備と電極材料用スリッター設備を別個に設け、電極材料用ロールプレス設備は、ロールプレス後の電極材料を搬送する過程で用いられる全てのガイドロールを、電極材料（シート）に生じる張力により弾性変形する弾性ガイドロールとし、電極材料用スリッター設備は、スリッターの前後に設けられるガイドロールとスリッターとの間であって、スリッターの前後又は何れか一方に、電極材料（シート）に生じる張力により塗工部にロール面が当たるように弾性変形する弾性ガイドロールを別に設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ロールプレスにより材料長手方向の延伸量の差が材料幅方向において生じても、ロールプレス後の電極材料をバリやカエリの発生を抑制して切断することが可能となる。
【００１６】
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施例に係る電極材料用スリッター設備の全体概要を示すシステム構成図。
【図２】本発明の一実施例である電極材料用スリッター設備において用いられる弾性ガイドロールを模式的に表した図。
【図３（ａ）】ロールプレスされる前の電極材料（塗工部がストライプ状の電極材料）の幅方向断面を模式的に表した図。
【図３（ｂ）】ロールプレスされる前の電極材料（塗工部がストライプ状の電極材料）の平面の一部を模式的に表した図。
【図４】複数本の塗工部が幅方向に所定の間隔をあけて形成されている電極材料のロールプレス後の一部を模式的に示す平面図。
【図５】本発明の一実施例の電極材料用スリッター設備における切断状況を模式的に表す図。
【図６】弾性ガイドロールを用いない場合の電極材料用スリッター設備における切断状況を模式的に表す図。
【図７】本発明の一実施例の電極材料用スリッター設備において用いられるガイドロール（エキスパンドロール）を模式的に表した図。
【図８】本発明の電極材料製造設備において用いられる電極材料用のロールプレス設備の一例の全体概要を示すシステム構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は本発明の一実施例である電極材料用スリッター設備の全体概要を示す。スリッター５０の入り側にはロールプレスされたリチウムイオン二次電池電極材などの電極材料がコイル状に巻回されたコイルを装着する巻出機１００が設けられ、スリッター５０の出側には切断された電極材料を巻回する巻取機２００が設けられている。巻取機２００は切断された電極材料を共通の巻取機で巻き取るようにしても良いし、また、複数の巻取機を設けて切断された電極材料毎に巻き取るようにしても良い。
【００２０】
スリッターには、刃物部がレザー方式、シャー方式、ギャング方式等あるが何れでも適用出来る。スリッターは既存のものを用いることができ、ここでは詳細な説明を省略する。なお、前述したように、複数の塗工部と未塗工部を有する電極材料（シート）の場合、切断箇所は複数となるが、その場合、スリッター５０は切断箇所に応じて複数の切断刃物を有する。また、スリッター５０は、複数の切断刃間を切断間隔に応じて調整する機構を有し、また、スリッター５０の幅方向位置を材料の蛇行に合わせ幅方向に調整する機構が必要となるが、周知の技術で成しえるので機構的な詳細な説明は省略する。また、切断には、塗工部（塗工部の幅方向中心位置）の切断と塗工部間の未塗工部（未塗工部の幅方向中心位置）の切断がある。これらの切断は同時に行うようにしても良いし、別々に行うようにしても良い。
【００２１】
巻出機１００とスリッター５０との間、及び、スリッター５０と巻取機２００との間には、電極材料に対する張力を制御し、電極材料を搬送するための張力制御・搬送機構が設けられ、張力制御・搬送機構には複数のガイドロールが設けられている。本実施例の電極材料用スリッター設備では、巻出機１００からスリッター５０に至る前に複数のガイドロール１０，２０が設けられる。また、スリッター５０で切断された後、巻取機２００に至る前に複数のガイドロール６０，７０が設けられる。ガイドロールの本数・配置はこれらに限定されるものではない。これらのガイドロールには通常のガイドロールが用いられている。通常のガイドロールとは、例えば、母材が鉄、アルミニウム等であってその表面にハードクロム（ＨＣｒ）メッキを施したものである。但し、これらの材質に限定されるものではない。
【００２２】
そして、本実施例では、スリッター５０の前後のガイドロール１０，６０のスリッター側、即ち、スリッター５０とガイドロール１０，６０との間に弾性ガイドロール４０ａ，４０ｂが設けられている。弾性ガイドロール４０ａ，４０ｂは、図２に示すように、軸４２の周りにスポンジ状の物質４１が設けられた構成となっている。弾性ガイドロール４０の機能については後述する。
【００２３】
電極材料（シート）をスリット加工する時には、上述のようにガイドロール等で電極材料の搬送を行う。その時、未塗工部と塗工部の伸びの差によって、塗工部はたるむ。ロールプレスされた電極材料において未塗工部と塗工部に伸びの差が生じる原因について説明する。
【００２４】
電極材料は、一例としてリチウムイオン電池のものを例示するが、帯状基材の両面に電極活物質を塗工したものであれば、その種類を問わず、その他の電池やキャパシタ等の電極材料であってもよい。ロールプレスされる前の電極材料は、図３(ａ)，図３(ｂ)に示すように、金属箔集電体の基材（例えば、アルミ箔、銅箔等）３０と、基材３０の両面に設けた電極活物質（塗工領域/塗工部）３１とで構成される。電極材料自体は、正極用、負極用いずれも周知であるので、説明を省略する。帯状の基材３０の流れ方向の両側には、活物質が塗工されていない未塗工領域/未塗工部３３が設けられている。また、基材３０の幅方向に塗工部（電極活物質）３１と未塗工部３３とを交互に形成、すなわち、ストライプ状に塗工部３１が形成されている。未塗工部３３の幅は、例えば５〜２５ｍｍ程度となっている。
【００２５】
このような塗工部と未塗工部を有する電極材料３をロールプレスによりロールプレス加工した場合、電極活物質が塗布された塗工部（領域）３１における基材３０に集中的に圧縮荷重がかかり、基材３０における塗工部３１の箔が若干圧延され、一方、電極活物質が塗布されていない未塗工部３３の基材３０は圧延されない。すなわち、塗工部３１は未塗工部３３よりも材料長手方向に延伸されることになる。
【００２６】
図４は、複数本の塗工部が幅方向に所定の間隔をあけて形成されている電極材料のロールプレス後の平面図を示す。未塗工部３３には塗工部３１との伸びの差により皺３４が発生する。本発明は、ストライプ状に塗工部３１を形成した電極材料３をロールプレスした電極材料を切断する場合に特に有効である。すなわち、塗工部間の未塗工部において皺がクロスして深い皺などとなり、電極材料の切断がより難しくなる可能性が大きいからである。
【００２７】
なお、スリッターによる電極材料の切断は、最終的には、各塗工部間（未塗工部）の幅方向中心位置（例えば図４のＳ２とＳ４の延長線上）と各塗工部の幅方向中心位置（例えば図４のＳ１とＳ３とＳ５との延長線上）で切断される。これらの切断は、上述したように同時に行っても良いし、例えば、前者の切断を先に行い、後者の切断を後に行うようにしても良い。
【００２８】
このような電極材料を、図６に示すように、スリッター５０の前後に通常のガイドロール２０，６０のみが設置されたスリッター設備で切断する場合、ガイドロール２０，６０の表面には材料長手方向に延伸されていない未塗工部３３が接してガイドロール２０，６０間の未塗工部３３には張力がかかるが、その間の塗工部３１は若干圧延され材料長手方向に延伸され未塗工部３３よりも長くなっているため、ガイドロール２０，６０の表面には塗工部３１が当たらなくなるので、塗工部３１に張力を付与することができない。すなわち、スリッター５０の前後に通常のガイドロールを用いた場合、未塗工部３３にのみ搬送張力がかかり、塗工部３１には伸びが生じるため内部張力がほとんどかからない。このため、両者のアンバランスにより塗工部にはたるみが生じ、未塗工部には皺が発生し易い。
【００２９】
塗工部がたるんだ状態や、未塗工部に皺が入った状態で、スリット加工をおこなうと、切断面にバリ、ダレ等の不良を発生させることなく均一に切断加工を行うことが困難となる。また、一定の張力を与えないと切断出来ない場合もある。
【００３０】
そこで、本実施例では、電極材料の皺を伸ばすことを目的に、ガイドロール２０，６０とは別に、スポンジ状の弾性ガイドロール４０ａ，４０ｂをスリッターの前後に設置し、電極材料（シート）のたるみや皺を防止するようにしている。弾性ガイドロールはスリッターの前後の何れか片側に設置してもある程度の効果が期待できる。片側に設置する場合には、スリッターの前方のガイドロールを弾性ガイドロールとするのが望ましい。
【００３１】
弾性ガイドロール４０ａ，４０ｂとしては、スポンジ状（少なくとも表面がスポンジ状）のガイドロールが好適である。スポンジ材質としては、例えば、ポリウレタン（ウレタン樹脂、ウレタンゴム）、エチレン・プロピレンゴム（EPDM）、クロロプレンゴム(CR)が用いられる。
【００３２】
図５に、スリッター５０の前後に弾性ガイドロール４０ａ，４０ｂを追設した場合における電極材料の切断状況を示す。弾性ガイドロール４０ａ，４０ｂは、塗工部３１にも張力が付与されるようにして、電極材料のたるみや皺を伸ばし、たるみや皺をなくすようにするものである。こうすることによって、弾性ガイドロール４０ａ，４０ｂ間では、電極材料は、塗工部にも張力が付与され、塗工部にたるみが生じなくなり、そして、未塗工部の皺も抑制される。したがって、スリッター５０はたるみや皺がない若しくは少ない状態の電極材料を切断加工することになるので、切断面にバリやカエリの発生を抑制して良好に電極材料を切断することができる。
【００３３】
本発明では、弾性ガイドロール４０ａ，４０ｂのロール面が塗工部３１に当たり、弾性ガイドロール４０ａ，４０ｂにより塗工部３１に張力がかかるようにするため、弾性ガイドロール４０ａ，４０ｂは、電極材料３と接したときに、電極材料にかかる張力により、塗工部３１にロール面が当たるように変形する程度の弾性を有する。すなわち、弾性ガイドロール４０ａ，４０ｂがその程度の弾性を有することにより、図５に示すように、電極材料３の未塗工部３３と接触する弾性ガイドロール４０ａ，４０ｂのロール面が変形し、電極材料３の塗工部３１も弾性ガイドロール４０ａ，４０ｂのロール面と当たるようになる。弾性ガイドロール４０ａ，４０ｂは、硬すぎると、電極材料３の未塗工部３３と接触する弾性ガイドロール４０ａ，４０ｂのロール面が十分に変形せず、塗工部３１に当たらなくなり、塗工部３１に張力を付与して、たるみを伸ばすことができないので、柔らかい方が望ましい。弾性ガイドロールとして、スポンジ状のガイドロールが用いられた場合、スポンジ硬度は、アスカーＣ１０〜４０（日本ゴム協会標準規格ＳＲＩＳ０１０１）程度が望ましい。
【００３４】
また、弾性ガイドロール（スポンジ状のガイドロール）のロール形状は凸クラウンを有するものとすることが望ましい。ロールの幅方向の中央部を含めてロール形状がフラットのスポンジ状のガイドロールの場合、ロール面の変形により、幅方向中央に向かってロール面が縮む（または移動する）ので、電極材料に幅方向に縮む力が作用する。弾性ガイドロール（スポンジ状のガイドロール）のロール形状は凸クラウンを有するものとすることにより、電極材料が弾性ガイドロールから離れる際に、幅方向に広がりやすくなる。なお、凸クラウンのクラウン量は、例えば、800mm幅のガイドロールの場合、0.5〜3mm程度が望ましい。
【００３５】
また、弾性ガイドロール４０ａ，４０ｂとしてはスポンジ状の弾性ガイドロールの他に、塗工部３１に張力を付与できるように変形可能な柔らかいゴムロールを用いても良い。
【００３６】
また、スリッター５０の両側に設置する弾性ガイドロール４０ａ，４０ｂ間の距離は、短いほど良い。短くするほど、材料にしわが発生しにくくなる。
【００３７】
さらに、スリッター５０及び弾性ガイドロール４０ａの上流側に設置するガイドロール２０として、巾方向に電極材料（シート）を伸ばす（皺を巾方向に伸ばす）ロール(凸又は凹クラウンロール、エキスパンドロール等)を用いることにより、皺をより改善することができる。すなわち、電極材料に生じる伸びの差は、流れ方向と幅方向の両方に発生するので、幅方向の皺も併せて改善するのが望ましい。
【００３８】
皺を巾方向に伸ばすガイドロール２０としては、材料との間ですべりがある場合には、凸クラウンロールが望ましく、材料との間ですべりがない場合には、エキスパンドロール又は凹クラウンロールが望ましい。
【００３９】
図７に、電極材料（シート）の巾方向にも皺を伸ばす機能を有するガイドロール（エキスパンドロール）の構成例を示す。図７に示すガイドロール（エキスパンドロール）２０は、二つの円盤状の端板２２間に複数のゴム２１を環状に取り付け、端板２２２を斜めに配置したものである。端板２２は端板の巾方向位置が固定されるように軸受（図示省略）によって支持されている。電極材料３が、二つの端板２２の間隔が短い側から入り、間隔が長い側から出るように、ガイドロール（エキスパンドロール）が配置される。従って、電極材料は、ガイドロール（エキスパンドロール）によってガイドされながら、ガイドロール（エキスパンドロール）の出側に向かうに従って巾方向の皺が伸ばされ、さらに弾性ガイドロールにより長手方向のたるみと皺が改善されるので、さらに良好な切断を行うことが可能となる。
【実施例２】
【００４０】
本発明の電極材料用スリッター設備は、電極材料用ロールプレス設備のライン内に設置してもよいが、上述したように、スリッターの刃物の摩耗などによるスリッター設備の停止を考慮すると、電極材料用スリッター設備と電極材料用ロールプレス設備は別個に設けることが望ましい。
【００４１】
しかし、電極材製造設備全体で見た場合、電極材料用ロールプレス設備におけるロールプレス後の電極材料の搬送に配慮する必要がある。すなわち、電極材料用ロールプレス設備で生じる電極材料の皺や亀裂などへの対策を行うことが望ましい。特に、近年、高圧縮率の要求が強く、その場合、ロールプレス後の電極材料に皺や亀裂が生じないように搬送することが特に重要である。
【００４２】
そこで、本実施例では、電極材料用ロールプレス設備と電極材料用スリッター設備を別個に設け、電極材料用ロールプレス設備は、ロールプレス後の電極材料を搬送する過程で用いられる全てのガイドロールを、材料に生じる張力により弾性変形する弾性ガイドロールとし、電極材料用スリッター設備は、スリッターの前後に設けられるガイドロールとスリッターとの間であって、スリッターの前後又は何れか一方に、材料に生じる張力により弾性変形する弾性ガイドロールを別に設けている。
【００４３】
即ち、本実施例の電極材製造設備は、図１に示す電極材料用スリッター設備と、図８に示す電極材料用ロールプレス設備とで構成される。以下、本実施例の電極材製造設備に用いられる電極材料用ロールプレス設備について説明する。
【００４４】
図８は本実施例に用いられる電極材料用ロールプレス設備の全体概要を示す。ロールプレス機本体６００の入り側にはリチウムイオン二次電池電極材などの電極材料がコイル状に巻回されたプレス前コイルを装着する巻出機４００が設けられ、ロールプレス機本体の出側にはロールプレス後の電極材料を巻回しプレス後コイルとする巻取機８００が設けられている。
【００４５】
ロールプレス機本体６００は、上プレスロールと下プレスロールを備え、上プレスロールと下プレスロールとの間に電極材料３を通過させて圧縮加工を行う。ロールプレス機本体６００には、図示省略しているが、上下プレスロール間の間隙または圧縮荷重を調整する圧下装置と、上下プレスロールを巻取機８００と同期して回転速度制御可能に駆動する駆動機構と、ロールのたわみを補正するベンド機構などを備えている。
【００４６】
また、ロールプレス設備には、巻出機４００とロールプレス機本体６００との間、及び、ロールプレス機本体６００と巻取機８００との間には、電極材料に対する張力を制御し、電極材料を搬送するための張力制御・搬送機構が設けられ、張力制御・搬送機構には複数のガイドロールが設けられている。図８では、ガイドロールを概念的に図示しているが、実際には、多数のガイドロール（例えば10〜30本程度）が設けられている。ロールプレス機本体６００の下流（プレスロール出側）のガイドロールには弾性ガイドロール７００が用いられ、ロールプレス機本体６００の上流（プレスロール入側）のガイドロールには通常のガイドロールが用いられている。通常のガイドロールとは、例えば、母材が鉄、アルミニウム等であってその表面にハードクロム（ＨＣｒ）メッキを施したものである。但し、これらの材質に限定されるものではない。弾性ガイドロール７００としては、実施例１で説明した弾性ガイドロールと同様のものが用いられる。
【００４７】
また、図示省略しているが、ロールプレス機本体の下流側には、ロールプレス後の電極材料の厚みを計測する厚み計測システムが設けられ、厚み計測システムの計測値に基づき圧下装置やベンド機構を制御する制御装置が設けられている。
【００４８】
上述したように、ロールプレスされると、電極材料の塗工部３１は未塗工部３３よりも材料長手方向に延伸されることになる。従って、通常のガイドロールをロールプレス機本体６００の下流に用いた場合、実施例１で説明した現象と同様に、ロールプレス後の電極材料３は、プレスロール機本体６００・巻取機８００のコイル間において、未塗工部３３にのみ搬送張力がかかり、塗工部３１には伸びが生じるため内部張力がほとんどかからない。このため、両者のアンバランスにより皺が発生し易い。特に、基材が例えば１０〜１５μｍ程度のように薄箔化した場合には、発生した皺は、搬送過程において、ガイドロール上で深い皺や割れに発展し、搬送できなくなる要因となる。
【００４９】
そこで、本実施例では、ロールプレス機本体６００の下流、すなわち、プレスロール出側に用いられる全てのガイドロールを、弾性ガイドロール７００としている。プレスロール出側に用いられる全てのガイドロールを弾性ガイドロール７００とすることにより、塗工部３１にも張力が付与され、電極材料のたるみや皺を伸ばされる。こうすることによって、電極材料がガイドロールを通過する過程で皺が深くなったり、また、割れが生じたりすることもない。
【００５０】
なお、巻取機８００においては、塗工部３１は未塗工部３３よりも厚みがあるので、巻取機８００上（巻取機に巻回されたコイル上）では、電極材料３の塗工部３１に接することになり、塗工部３１に張力がかかり、巻取上の問題は少ない。
【００５１】
本実施例では、ロールプレス機本体６００の下流に配置されるガイドロールの全てに弾性ガイドロール７００を用いているので、ロールプレス後の電極材料３において、塗工部３１と未塗工部３３との間で伸びの差が発生しても、塗工部３１にも張力をかけることができる。これにより、未塗工部に生じる皺の進展を防止することができ、ロールプレス後の巻取機８００までの電極材料３のガイドロール搬送が容易となる。そして、ロールプレス後の巻取機８００で得られた電極材料のコイルを実施例１で説明した電極材料用スリッター設備の巻出機１００に供給され、実施例１で説明した電極材料用スリッター設備により切断加工される。これにより、電極材料の塗工部と未塗工部の伸びの差に起因する搬送や切断加工における種々の課題を解決することができる。また、電極材料用スリッター設備を電極材料用ロールプレス設備と別個に設けたので、電極材製造において、スリッターの刃物摩耗などに起因する電極材料用スリッター設備の停止が極材料用ロールプレス設備の運転に影響を及ぼすことを避けることができる。
【００５２】
上記実施例では、ロールプレス機本体６００の下流の全てのガイドロールに弾性ガイドロール７００を用いている。しかし、多数のガイドロールを通過する場合、弾性ガイドロールのみ用いた装置構成とすると、材料が一方に寄ってしまったり、蛇行したりする場合がある。そこで、ロールプレス機本体６００の下流のガイドロールとしては、主たるガイドロールとしては弾性ガイドロールを用い、一部のガイドロールに、巾方向に材料を伸ばすロール(凸又は凹クラウンロール、エキスパンドロール等)を用いるようにしても良い。このようなガイドロールを併用することによって、皺の進展を抑えることが出来、また、搬送過程において材料の片寄りを抑制することができる。
【００５３】
また、電極材料用ロールプレス設備において電極材料の搬送が困難な程度の伸び差が生じている場合、電極材料用スリッター設備におけるスリッター５０の上流側のガイドロールを全て（例えばガイドロール１０，２０を含めて）弾性ガイドロールとするようにしても良い。
【００５４】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加，削除，置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００５５】
３…電極材料、２０…ガイドロール、３０…電極材料基材、３１…電極活物質（塗工領域/塗工部）、３３…未塗工領域/未塗工部、４０ａ，４０ｂ…弾性ガイドロール、５０…スリッター、６０…ガイドロール、１００…巻出機、２００…巻取機、４００…巻出機、５００…ガイドロール、ロールプレス機本体…６００、７００…弾性ガイドロール、８００…巻取機。
【要約】
【課題】
電極活物質の塗工部と未塗工部を有する電極材料をロールプレスした電極材料を切断する電極材料用スリッター設備において、ロールプレスにより材料長手方向の延伸量の差が材料幅方向において生じても、バリやカエリの発生を抑制して電極材料を切断することができるようにする。
【解決手段】
スリッターの前後に設けられるガイドロールとスリッターとの間であって、スリッターの前後又は何れか一方に、電極材料に生じる張力により弾性変形する弾性ガイドロールを別に設ける。また、電極材料用ロールプレス設備と電極材料用スリッター設備を別個に設け、電極材料用ロールプレス設備は、ロールプレス後の電極材料を搬送する過程で用いられる全てのガイドロールを、材料に生じる張力により弾性変形する弾性ガイドロールとする。
【選択図】  図１【図１】
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【図２】
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【図３（ａ）】
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【図３（ｂ）】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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